KR101925793B1

KR101925793B1 - 순환 유로가 형성된 로터리 베인 모터

Info

Publication number: KR101925793B1
Application number: KR1020180128884A
Authority: KR
Inventors: 권영준; 김병곤; 문준혁; 하무정
Original assignee: 유원산업(주)
Priority date: 2018-10-26
Filing date: 2018-10-26
Publication date: 2018-12-06

Abstract

본 개시는 로터리 베인 모터에서 드레인 포트를 통해 저장탱크로 배출되는 오일을 로터리 베인 모터로 재유입되게 하는 순환 유로를 형성시켜 액추에이터와 저장탱크를 연결하는 배관 구성 및 로터리 베인 모터의 구조적인 구성이 단순화 되고, 로터리 베인 모터로부터 드레인 되는 오일을 로터리 베인 모터로 재유입 되는 순환 구조를 통해 지속적인 오일 공급에 따른 경제적인 손실이 있는 종래 로터리 베인 모터의 문제점이 해결되며, 단순한 순환 유로를 형성하여 로터리 베인 모터로부터 저장탱크로 드레인 되는 오일의 재유입이 가능하면서 로터리 베인 모터의 성능에 영향을 미치지 않고, 구조의 단순화를 통해 설치 비용이 적게 들고, 설치상의 공간 제약이 적어 공간 활용성이 높으며, 안전사고 쉽게 발생되지 않는 장점을 갖는 순환 유로가 형성된 로터리 베인 모터에 관한 것이다.
본 개시의 실시예에 따른 순환 유로가 형성된 로터리 베인 모터는, 고정자의 내주면으로부터 중심부 방향으로 돌출되도록 상기 고정자의 내주면에 장착된 한 쌍의 스토퍼(31,32)와, 상기 고정자의 중심부에 설치되고 상기 스토퍼(31,32)의 내주면과 접촉되는 회전본체와 상기 회전본체의 양측으로부터 연장되고 그 선단이 상기 고정자의 내주면과 면접되는 제1 베인 및 제2 베인으로 이루어진 회전자를 포함하여 상기 고정자와 상기 스토퍼(31,32)와 상기 회전자에 의해 상기 고정자의 내부는 제1,2,3,4의 유압실이 형성되고, 상기 회전본체에는 상기 제1,3 유압실을 연결하는 정방향 유로와, 상기 제2,4 유압실을 연결하는 역방향 유로가 형성된 로터리 베인 모터에 있어서, 상기 회전본체에 외삽되어 상기 회전자와 상기 고정자의 상측에 위치되는 상부커버 어셈블리와, 상기 회전본체에 외삽되어 상기 회전자와 상기 고정자의 하측에 위치되는 하부커버 어셈블리와, 상기 회전본체에 외삽되어 상기 상부커버 어셈블리 및 상기 하부커버 어셈블리의 외측에 각각 위치되는 씨일 리테이너 어셈블리를 더 포함하고, 상기 상부커버 어셈블리 및 상기 하부커버 어셈블리에는 상기 로터리 베인 모터로부터 저장탱크로 드레인 되는 오일의 유로에 연통되어 상기 오일이 상기 로터리 베인 모터의 내부로 재공급되게 하는 순환유로가 구비된 것을 특징으로 한다.

Description

순환 유로가 형성된 로터리 베인 모터{ROTARY VANE MOTOR WITH CIRCULATING FLOW PATH}

본 명세서에 개시된 내용은 순환 유로가 형성된 로터리 베인 모터에 관한 것으로, 특히, 로터리 베인 모터에서 드레인 포트를 통해 저장탱크로 배출되는 오일을 내부로 재유입시켜 순환되게 하는 순환 유로가 형성된 로터리 베인 모터에 관한 것이다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.

로터리 액추에이터(rotary actuator)(이하, '로터리 베인 모터'라 칭함)는 제1 방향으로 공급되는 유압에 의해서는 일측 방향(혹은, 정방향)으로 회전자를 회전시키고, 제2 방향으로 공급되는 유압에 의해서는 타측 방향(혹은, 역방향)으로 회전자를 회전시켜, 각종 기계·기구나 구조물에 회전력을 제공하고 가동시키는 장치다.

이러한, 로터리 베인 모터는 일반적으로 유압의 누출에 따른 압력저하를 방지하여 원하는 토크 및 속도로 장치를 가동시킬 수 있도록 하며, 본체, 구동부, 전면 커버부 및 후면 커버부를 포함한다.

이때, 본체의 일측면에는 장착공까지 연결된 제1 오일 공급공과 제2 오일 공급공이 관통 형성되어 있고, 장착공이 형성된 본체의 내측면에는 스토퍼(31,32)가 설치된다.

또한, 구동부는 동력 전달축과, 상기 동력 전달축과 동축선상에 결합된 회전자(rotor) 및 상기 회전자의 외주면에 결합된 베인(vein)을 포함하고 있어서, 회전자와 베인을 장착공에 끼워 조립한 후, 본체의 전방과 후방에 각각 전면 커버부와 후면 커버부를 밀폐 조립하는 것이 통상적이다.

전술된 바와 같은 일반적인 로터리 베인 모터의 동작은, 제1 오일 공급공을 통해 좌측 베인과 상측 스토퍼(31,32)에 의해 둘러싸인 제1 공간으로 고압의 오일을 공급하면 좌측 베인에 힘이 가해져 도 1에 도시된 바와 같이 구동부가 정방향으로 회전하고, 제2 오일 공급공을 통해 우측 베인과 상측 스토퍼(31,32)에 의해 둘러싸인 제2 공간으로 고압의 오일을 공급하면 우측 베인에 힘이 가해져 역방향으로 회전한다. 이때, 구동부의 회전은 베인이 스토퍼(31,32)에 의해 걸림 동작이 일어나 제한되게 된다.

한편, 전술된 바에 따른 종래의 로터리 베인 모터는, 도 1에 도시된 바와 같이 오일을 저장하고 있는 제1 탱크(1a)와 제2 탱크(1b)를 구비한 오일탱크(1)에 연결되어 제1 오일 공급관 및 제2 오일 공급관을 통해 오일의 흡입과 토출이 이루어지게 된다.

또한, 로터리 베인 모터는 오일탱크(1)에 별도로 구비된 저장탱크(1c)에 연결되어 있으며, 이를 통해 로터리 액추에이터로부터 드레인 되는 오일을 저장탱크로 배출시켜 저장되게 한다.

그런데, 전술된 바와 같은 종래의 로터리 베인 모터와 오일탱크에 구비된 저장탱크와의 연결 구성은, 로터리 베인 모터 내부에 한 쌍으로 구비된 베인에 의해 4개로 형성된 유압실에 모두 연결되어야 하기 때문에 로터리 베인 모터와 저장탱크를 연결하는 배관이 복잡해지는 문제점이 있다.

따라서, 설치 비용이 많이 발생되며, 복잡한 배관으로 인해 설치상의 제약이 따라 로터리 액추에이터가 설치된 장소의 공간 활용성이 낮아지고, 안전사고가 발생되기 쉬운 문제점을 갖는다.

또한, 로터리 베인 모터로부터 드레인 되는 오일이 저장탱크로 일방향 배출되는 구조이기에 지속적인 오일 공급에 따른 경제적인 문제점이 있다.

1. 한국 공개특허 제10-2014-0145318호(2014.12.23.) 2. 한국 공개특허 제10-2013-0094651호(2013.08.26.) 3. 한국 공개특허 제10-2009-0112047호(2009.10.28.)

로터리 베인 모터에서 드레인 포트를 통해 저장탱크로 배출되는 오일을 로터리 베인 모터로 재유입되게 하는 순환 유로를 형성시켜 액추에이터와 저장탱크를 연결하는 배관 구성 및 로터리 베인 모터의 구조적인 구성이 단순화 되는 순환 유로가 형성된 로터리 베인 모터를 제공하고자 한다.

로터리 베인 모터로부터 드레인 되는 오일을 로터리 베인 모터로 재유입 되는 순환 구조를 통해 지속적인 오일 공급에 따른 경제적인 문제가 발생되는 종래의 문제점이 해결되는 순환 유로가 형성된 로터리 베인 모터를 제공하고자 한다.

구조의 단순화를 통해 설치 비용이 적게 들고, 설치상의 공간 제약이 적어 공간 활용성이 높으며, 안전사고 쉽게 발생되지 않는 순환 유로가 형성된 로터리 베인 모터를 제공하고자 한다.

실시예에 의한 순환 유로가 형성된 로터리 베인 모터는, 고정자의 내주면으로부터 중심부 방향으로 돌출되도록 상기 고정자의 내주면에 장착된 한 쌍의 스토퍼(31,32)와, 상기 고정자의 중심부에 설치되고 상기 스토퍼(31,32)의 내주면과 접촉되는 회전본체와 상기 회전본체의 양측으로부터 연장되고 그 선단이 상기 고정자의 내주면과 면접되는 제1 베인 및 제2 베인으로 이루어진 회전자를 포함하여 상기 고정자와 상기 스토퍼(31,32)와 상기 회전자에 의해 상기 고정자의 내부는 제1,2,3,4의 유압실이 형성되고, 상기 회전본체에는 상기 제1,3 유압실을 연결하는 정방향 유로와, 상기 제2,4 유압실을 연결하는 역방향 유로가 형성된 로터리 베인 모터에 있어서, 상기 회전본체에 외삽되어 상기 회전자와 상기 고정자의 상측에 위치되는 상부커버 어셈블리와, 상기 회전본체에 외삽되어 상기 회전자와 상기 고정자의 하측에 위치되는 하부커버 어셈블리와, 상기 회전본체에 외삽되어 상기 상부커버 어셈블리 및 상기 하부커버 어셈블리의 외측에 각각 위치되는 씨일 리테이너 어셈블리를 더 포함하고, 상기 상부커버 어셈블리 및 상기 하부커버 어셈블리에는 상기 로터리 베인 모터로부터 저장탱크로 드레인 되는 오일의 유로에 연통되어 상기 오일이 상기 로터리 베인 모터의 내부로 재공급되게 하는 순환유로가 구비된 것을 특징으로 하는 순환 유로가 형성된 로터리 베인 모터가 제공된다.

실시예에 의하면, 상기 순환유로는, 상기 회전본체의 외주면과 상기 씨일 리테이너 어셈블리 사이의 공간에 일단이 연통되고 상기 저장탱크와 연통되는 배관에 연통되도록 하기 위해 상기 씨일 리테이너 어셈블리에 구비된 드레인 포트에 타단이 연통되어 상기 씨일 리테이너 어셈블리의 내부에 구비된 제1 유로와, 상기 제1 유로상에 일단이 연통되고 상기 회전본체와 상기 고정자 사이의 공간에 타단이 연통되어 상기 상부커버 어셈블리의 내부에 구비된 제2 유로로 이루어진다.

실시예에 의하면, 상기 제2 유로는 상기 상부커버 어셈블리 및 상기 하부커버 어셈블리의 내부에 각각 구비되되, 상기 제2 유로의 타단은 상기 하부커버 어셈블리측의 상기 씨일 리테이너 어셈블리와 상기 하부커버 어셈블리의 사이 공간에 연통된다.

실시예에 의하면, 상기 상부커버 어셈블리와 상기 하부커버 어셈블리의 상기 제2 유로 각각에는 상기 스토퍼(31,32)를 향하는 타단측에 상기 오일을 상기 로터리 베인 모터의 내부로 선택적으로 유입시키는 밸브가 구비된다.

실시예에 의하면, 상기 밸브는 상기 오일을 일방향 유입시키는 체크밸브다.

실시예에 의하면, 상기 체크밸브는 저압인 경우 상기 로터리 베인 모터로부터 저장탱크로 드레인 되는 상기 오일을 상기 로터리 베인 모터의 내부로 유입시킨다.

이상에서와 같은 순환 유로가 형성된 로터리 베인 모터는, 로터리 베인 모터에서 드레인 포트를 통해 저장탱크로 배출되는 오일을 로터리 베인 모터로 재유입되게 하는 순환 유로를 형성시켜 액추에이터와 저장탱크를 연결하는 배관 구성 및 로터리 베인 모터의 구조적인 구성이 단순화 되는 장점을 갖는다.

로터리 베인 모터로부터 드레인 되는 오일을 로터리 베인 모터로 재유입 되는 순환 구조를 통해 지속적인 오일 공급에 따른 경제적인 손실이 있는 종래 로터리 베인 모터의 문제점이 해결되는 장점을 갖는다.

단순한 순환 유로를 형성하여 로터리 베인 모터로부터 저장탱크로 드레인 되는 오일의 재유입이 가능하면서 로터리 베인 모터의 성능에 영향을 미치지 않는 장점을 갖는다.

구조의 단순화를 통해 설치 비용이 적게 들고, 설치상의 공간 제약이 적어 공간 활용성이 높으며, 안전사고 쉽게 발생되지 않는 장점을 갖는다.

도 1은 종래의 일반적인 로터리 베인 모터의 작동을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 개시의 실시예에 따른 로터리 베인 모터의 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 A-A'부를 절단하여 로터리 베인 모터의 내부를 보여주는 도면.
도 4는 도 2에 도시된 "가"부분 확대도.
도 5는 도 2에 도시된 B-B'부의 단면도.
도 6은 도 5에 도시된 "나"부분 확대도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

한편, 본 개시의 실시예에 따른 순환 유로가 형성된 로터리 베인 모터는, 로터리 베인 모터에서 드레인 포트를 통해 저장탱크로 배출되는 오일을 내부로 재유입시켜 순환되게 하는 순환 유로가 형성된 로터리 베인 모터에 관한 것으로, 로터리 베인 모터, 씨일, 리테이너, 어셈블리, 유로, 베인, 체크밸브 등 본 개시가 속한 관련기술에서 통상적으로 사용되는 구성요소 및 일반적인 기능에 대해서는 설명은 생략하기로 한다.

도 2는 본 개시의 실시예에 따른 로터리 베인 모터의 사시도, 도 3은 도 2에 도시된 A-A'부를 절단하여 로터리 베인 모터의 내부를 보여주는 도면, 도 4는 도 2에 도시된 "가"부분 확대도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 개시의 실시예에 따른 순환 유로가 형성된 로터리 베인 모터(10)는, 고정자(20)의 내주면으로부터 중심부(21) 방향으로 돌출되도록 상기 고정자(20)의 내주면에 장착되는 한 쌍의 스토퍼(31,32)(31,32)와, 상기 고정자(20)의 중심부(21)에 설치(중심부(21)와 동심이 되도록 설치)되고 상기 스토퍼(31,32)(31,32)의 내주면과 접촉되는 회전본체(41)와, 상기 회전본체(41)의 양측으로부터 연장되고 그 선단이 고정자(20)의 내주면과 면접되는 제1,2 베인(42,43)으로 이루어진 회전자를 포함한다.

또한, 본 개시의 순환 유로가 형성된 베인 모터(10)는, 고정자(20), 스토퍼(31,32)(31,32), 회전자에 의해 고정자(20)의 내부는 제1,2,3,4의 유압실(51,52,53,54)이 형성되고, 회전본체(41)에는 제1,3 유압실(51,53)을 연결하는 정방향 유로(P1)와, 제2,4 유압실(52,54)을 연결하는 역방향 유로(P2)가 형성된다.

그리고, 전술된 바에 따른 본 개시의 순환 유로가 형성된 로터리 베인 모터(10)는, 상부커버 어셈블리(71), 하부커버 어셈블리(72), 씨일 리테이너 어셈블리(80)를 더 포함한다.

상부커버 어셈블리(71)는 회전본체(41)에 외삽되어 회전자와 고정자(20)의 상측에 위치되고, 하부커버 어셈블리(72)는 회전본체(41)에 외삽되어 회전자와 고정자(20)의 하측에 위치된다. 상기된 바에 따른 상부커버 어셈블리(71)와 하부커버 어셈블리(72)를 통해 제1,2,3,4의 유압실(51,52,53,54)이 외부와 단절되며 밀폐된다.

한편, 씨일 리테이너 어셈블리(80)는 회전본체(41)에 외삽되어 상부커버 어셈블리(71) 및 하부커버 어셈블리(72)의 외측에 각각 위치되며, 이를 통해 회전본체(41)와 상부커버 어셈블리(71) 및 회전본체(41)와 하부커버 어셈블리(72)간 사이의 틈에 씰링력을 제공하여 오일의 누수를 방지하게 된다.

한편, 전술된 바에 따른 본 개시의 순환 유로가 형성된 베인 모터(10)는 종래의 일반적인 베인 모터의 구성 및 그에 따른 작용이 대동소이 하나, 로터리 베인 모터(10)에서 드레인 포트(미도시)를 통해 저장탱크(1c)로 배출되는 오일을 내부로 재유입시켜 순환되게 하는 순환유로가 형성된 차이점을 갖는다. 이하, 이를 설명하기로 한다.

본 개시의 순환 유로가 형성된 베인 모터(10)는, 상부커버 어셈블리(71) 및 하부커버 어셈블리(72)에는 로터리 베인 모터(10)로부터 저장탱크(1c)로 드레인 되는 오일의 유로에 연통되어 오일이 로터리 베인 모터(10)의 내부로 재공급되게 하는 순환유로(90)가 구비된다.

상기된 바에 따른 본 개시의 순환유로(90)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 유로(91)와 제2 유로(92)로 이루어 진다.

제1 유로(91)는 회전본체(41)의 외주면과 씨일 리테이너 어셈블리(80) 사이의 공간에 일단이 연통되고 저장탱크(1c)와 연통되는 배관(미도시)에 연통되도록 하기 위해 씨일 리테이너 어셈블리(80)에 구비된 드레인 포트(미도시)에 타단이 연통되어 씨일 리테이너 어셈블리(80)의 내부에 구비된다.

제2 유로(92)는 제1 유로(91)상에 일단이 연통되고 회전본체(41)와 고정자(20) 사이의 공간에 타단이 연통되어 상부커버 어셈블리(71)의 내부에 구비된다.

이때, 제2 유로(92)는 상부커버 어셈블리(71) 및 하부커버 어셈블리(72)의 내부에 각각 구비되되, 제2 유로(92)의 타단은 하부커버 어셈블리(72)측의 씨일 리테이너 어셈블리(80)와 하부커버 어셈블리(72)의 사이 공간에 연통된다.

즉, 전술된 바에 따른 본 개시의 순환유로(90)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상부커버 어셈블리(71)와 하부커버 어셈블리(72)의 각각에 구비되되, 상부커버 어셈블리(71)측의 제1 유로(91)는 회전본체(41)의 외주면과 드레인 포트에 연통된 상측의 씨일 리테이너 어셈블리(80)에 구비되고, 이 제1 유로(91)에 일단이 연통되는 제2 유로(92)의 타단은 회전본체(41)와 스토퍼(31,32)의 사이 공간에 연통되게 상부커버 어셈블리(71)에 구비된다. 그리고, 하부커버 어셈블리(72)측은 제1 유로(91)가 제외되고, 제2 유로(92)가 회전본체(41)와 스토퍼(31,32) 사이 공간 및 하부커버 어셈블리(72)와 하부측 씨일 리테이너 어셈블리(80) 사이 공간에 일단과 타단이 연통되게 하부커버 어셈블리(72)에 구비된다.

상기된 바에 따른 이유는, 상부커버 어셈블리(71)의 제1 유로(91)측에 드레인 포트가 구비되기 때문이며, 상측과 하측의 제1 유로(91)가 순환될 수 있는 순환 루프를 형성하기 위함이다. 물론, 드레인 포트가 하부커버 어셈블리(72)에 구비된 경우 상부커버 어셈블리(71)에 구비된 제1 유로(91)는 제외되고 이를 대신해 하부커버 어셈블리(72)에 구비될 수 있음은 물론이다.

전술된 바에 따르면, 제1 유로(91)를 유동하여 드레인 포트를 통해 저장탱크(1c)로 드레인 되는 오일은 제2 유로(92)를 통해 재유입 가능하며, 이를 통해 로터리 베인 모터(10)의 구비된 유압실의 오일과 합류되어 내부를 순환하게 된다.

상기된 바에 따른 본 개시의 상부커버 어셈블리(71)와 하부커버 어셈블리(72)의 제2 유로(92) 각각에는 스토퍼(31,32)를 향하는 타단측에서 오일을 로터리 베인 모터(10)의 내부로 선택적으로 유입시키는 밸브가 구비된다.

이러한, 밸브(93)는 밸브는 오일을 일방향 유입시키는 체크밸브로 구비되며, 이를 통해 로터리 베인 모터에 형성된 유압실의 밖에서 안으로의 일방향 유동의 순환이 가능하게 된다.

이때, 본 개시의 체크밸브(93)는 저압인 경우 로터리 베인 모터(10)로부터 저장탱크(1c)로 드레인 되는 오일을 로터리 베인 모터(10)의 내부로 유입시킨다. 보다 자세히 설명하면, 제1 유압실(51)에 오일이 공급되고, 정방향 유로(P1)를 통해 오일은 제3 유압실(53)로 이동되고, 이때 제1 유압실(51)에 충진되는 오일의 압력에 의해 제1 베인(42)은 시계방향 즉, 정방향으로 밀려 스토퍼(31,32)(32)의 일측까지 밀리게 되어 회전본체(41)를 회전시켜 정방향 회전되거나 역방향 회전되는 경우 유압의 공급에 따른 압력의 변화를 통해 저압이 형성된 측의 체크밸브(93)가 작동을 하여 오일을 공급되게 함을 의미한다. 이는 고압인 경우 오일의 공급이 어렵고 정방향과 역방향 회전시 자동 공급이 이루어지도록 함에 있어 보다 유리하다.

전술된 바에 따른 본 개시의 순환유로(90)는 상부커버 어셈블리(71)와 하부커버 어셈블리(72)의 각각에 2개씩 즉, 상하 모두 합쳐 4개가 형성되며, 그 위치는 상부커버 어셈블리(71)측의 제1 베인(42)의 양측이나 제2 베인(43)의 양측 중 드레인 포트가 형성된 곳에 연통하여 구비된다.

한편, 도 5는 도 2에 도시된 B-B'부의 단면도, 도 6은 도 5에 도시된 "나"부분 확대도이다.

전술된 바에 따른 본 개시의 순환 유로가 형성된 로터리 베인 모터(10)는, 고정자(20)의 내주면과 면접되는 제1,2 베인(42,43)의 접촉면에는 제1,3 유압실(51,53) 또는 제2,4 유압실(52,54)에 공급되는 유압의 최저값 상태에서는 기본 실링력을 제공하고, 유압이 증가되면 증가분에 대응되는 실링력을 제공하는 가변실링부(60)가 구비되는 것도 가능하다.

또한, 회전본체(41)의 외주면과 면접되는 한 쌍의 스토퍼(31,32)(31,32)의 접촉면에도 제1,3 유압실(51,53) 또는 제2,4 유압실(52,54)에 공급되는 유압의 최저값 상태에서는 기본 실링력을 제공하고, 유압이 증가되면 증가분에 대응되는 실링력을 제공하는 가변실링부(60)가 구비될 수 있다.

가변실링부(60)는 제1,2 베인(42,43)의 접촉면과 한 쌍의 스토퍼(31,32)(31,32)의 접촉면에 각각 한 쌍씩 구비된다.

가변실링부(60)는 상기 제1,2 베인(42,43)의 접촉면에 형성되는 가압실(61)과, 가압실(61)에 설치되어 고정자(20)의 내주면과 밀착되는 씨일(62)과, 가압실(61)에 설치되어 고정자(20)의 내주면으로 씨일(62)을 가압하는 판스프링(63)과, 제1,3 유압실(51,53) 또는 제2,4 유압실(52,54)에 공급되는 유체를 가압실(61)로 유도하는 가압실 유도로(64)를 포함한다.

또한, 가변실링부(60)는 스토퍼(31,32)(31,32)의 접촉면에 형성되는 가압실(61)과, 가압실(61)에 설치되어 회전본체(41)의 외주면과 밀착되는 씨일(62)과, 가압실(61)에 설치되어 회전본체(41)의 외주면으로 씨일(62)을 가압하는 판스프링(63)과, 제1,3 유압실(51,53) 또는 제2,4 유압실(52,54)에 공급되는 유체를 가압실(61)로 유도하는 가압실 유도로(64)를 포함한다.

구체적으로, 도 5와 도 6을 참조하여 설명하면, 고정자(20)와, 스토퍼(31,32)(31,32)와, 회전자의 회전본체(41)와 제1,2 베인(42,43)과, 이들 구성으로 인해 형성되는 제1,2,3,4 유압실(51,52,53,54)과, 회전본체(41)에 형성되며 제1,3 유압실(51,53)과 연통되는 정방향 유로(P1)가 도시되어 있다. 참조하면 제1 유압실(51)에 유체가 공급되고, 정방향 유로(P1)를 통해 유체는 제3 유압실(53)로 이동된다.

이때, 제1 유압실(51)에 충진되는 유체의 압력에 의해 제1 베인(42)은 시계방향 즉, 정방향으로 밀려 스토퍼(31,32)(32)의 일측까지 밀리게 되어 회전본체(41)를 회전시킨다. 또한 회전본체(41)가 회전됨에 따라 회전본체(41)와 연결된 회전축(미도시)이 연동되어 회전된다.

또한, 제1,2 베인(42,43) 및 스토퍼(31,32)(31,32)에 구비된 가변실링부(60)는 유체가 누수되는 것을 방지하여 유압 손실을 줄이면서도 동시에 마찰력이 작용되어 회전본체(41)의 회전을 방해한다. 그런데 본 개시에서는 유압에 따라 가변실링부(60)의 실링력이 조절됨으로써, 특히 저압의 상태에서 종래 기술 대비 로터리 베인 모터의 효율이 우수하다.

이를 위해 가변실링부(60)의 구성을 살펴보면, 도면에 도시된 바와 같이 가압실(61), 씨일(62), 판스프링(63), 가압실 유도로(64)로 구성되며, 가압실(61)은 씨일(62)을 수용함과 동시에 씨일(62)을 가압할 수 있도록 유체를 수용하는 공간이 형성된다. 그리고 이 공간에는 씨일(62)의 기본적인 실링력을 제공하도록 씨일(62)을 접촉면으로 가압하는 판스프링(63)이 설치된다. 판스프링(63)은 최소한의 유압에도 누수가 되지 않도록 씨일(62)을 가압하는 정도의 탄성력을 갖고 있다. 한편 유압이 증가되면 증가분에 해당하는 실링력을 씨일(62)이 제공할 수 있도록 가압실 유도로(64)를 통해 유체를 가압실(61)로 유도하여 씨일(62)을 가압한다. 이러한 가압실 유도로(64)는 복수개 형성될 수 있다. 한편, 가변실링부(60)에 대해 부연하면 가압실(61)에 압력이 형성되기 위해서는 가압실(61)의 상,하부를 밀폐하는 상,하부 씨일(미도시)이 구비될 수 있다. 이러한 상,하부 씨일은 상기 씨일(62)과 일체형으로 구성되거나, 분리형으로 구성될 수 있다. 스토퍼(31,32)(31)의 가변실링부(60) 역시 제1,2 베인(42,43)에 구비된 가변실링부(60)와 동일한 구성 및 동일한 작용을 제공한다.

이상에서와 같은 순환 유로가 형성된 로터리 베인 모터는, 로터리 베인 모터에서 드레인 포트를 통해 저장탱크로 배출되는 오일을 로터리 베인 모터로 재유입되게 하는 순환 유로를 형성시켜 액추에이터와 저장탱크를 연결하는 배관 구성 및 로터리 베인 모터의 구조적인 구성이 단순화 되고, 로터리 베인 모터로부터 드레인 되는 오일을 로터리 베인 모터로 재유입 되는 순환 구조를 통해 지속적인 오일 공급에 따른 경제적인 손실이 있는 종래 로터리 베인 모터의 문제점이 해결되며, 단순한 순환 유로를 형성하여 로터리 베인 모터로부터 저장탱크로 드레인 되는 오일의 재유입이 가능하면서 로터리 베인 모터의 성능에 영향을 미치지 않고, 구조의 단순화를 통해 설치 비용이 적게 들고, 설치상의 공간 제약이 적어 공간 활용성이 높으며, 안전사고 쉽게 발생되지 않는 장점을 갖는다.

개시된 내용은 예시에 불과하며, 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 개시된 내용의 보호범위는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 않는다.

1 : 오일탱크 1a : 제1 탱크
1b : 제2 탱크 1c : 저장탱크
10 : 로터리 베인 모터 20 : 고정자
31, 32 : 스토퍼(31,32) 41: 회전본체
42: 제1 베인 43: 제2 베인
51 : 제1 유압실 52 : 제2 유압실
53 : 제3 유압실 54 : 제4 유압실
60: 가변실링부 61: 가압실
62: 씨일 63: 판스프링
64: 가압실 유도로 71 : 상부커버 어셈블리
72 : 하부커버 어셈블리 80 : 씨일 리테이너 어셈블리
90 : 순환유로 91 : 제1 유로
92 : 제2 유로 93 : 밸브
P1 : 정방향 유로 P2 : 역방향 유로

Claims

고정자의 내주면으로부터 중심부 방향으로 돌출되도록 상기 고정자의 내주면에 장착된 한 쌍의 스토퍼(31,32)와, 상기 고정자의 중심부에 설치되고 상기 스토퍼(31,32)의 내주면과 접촉되는 회전본체와 상기 회전본체의 양측으로부터 연장되고 그 선단이 상기 고정자의 내주면과 면접되는 제1 베인 및 제2 베인으로 이루어진 회전자를 포함하여 상기 고정자와 상기 스토퍼(31,32)와 상기 회전자에 의해 상기 고정자의 내부는 제1,2,3,4의 유압실이 형성되고, 상기 회전본체에는 상기 제1,3 유압실을 연결하는 정방향 유로와, 상기 제2,4 유압실을 연결하는 역방향 유로가 형성된 로터리 베인 모터에 있어서,
상기 회전본체에 외삽되어 상기 회전자와 상기 고정자의 상측에 위치되는 상부커버 어셈블리와;
상기 회전본체에 외삽되어 상기 회전자와 상기 고정자의 하측에 위치되는 하부커버 어셈블리와;
상기 회전본체에 외삽되어 상기 상부커버 어셈블리 및 상기 하부커버 어셈블리의 외측에 각각 위치되는 씨일 리테이너 어셈블리;를 더 포함하고,
상기 상부커버 어셈블리 및 상기 하부커버 어셈블리에는 상기 로터리 베인 모터로부터 저장탱크로 드레인 되는 오일의 유로에 연통되어 상기 오일이 상기 로터리 베인 모터의 내부로 재공급되게 하는 순환유로가 구비된 것을 특징으로 하는 순환 유로가 형성된 로터리 베인 모터.
청구항 1에 있어서, 상기 순환유로는,
상기 회전본체의 외주면과 상기 씨일 리테이너 어셈블리 사이의 공간에 일단이 연통되고 상기 저장탱크와 연통되는 배관에 연통되도록 하기 위해 상기 씨일 리테이너 어셈블리에 구비된 드레인 포트에 타단이 연통되어 상기 씨일 리테이너 어셈블리의 내부에 구비된 제1 유로와, 상기 제1 유로상에 일단이 연통되고 상기 회전본체와 상기 고정자 사이의 공간에 타단이 연통되어 상기 상부커버 어셈블리의 내부에 구비된 제2 유로로 이루어진 것을 특징으로 하는 순환 유로가 형성된 로터리 베인 모터.
청구항 2에 있어서,
상기 제2 유로는 상기 상부커버 어셈블리 및 상기 하부커버 어셈블리의 내부에 각각 구비되되, 상기 제2 유로의 타단은 상기 하부커버 어셈블리측의 상기 씨일 리테이너 어셈블리와 상기 하부커버 어셈블리의 사이 공간에 연통된 것을 특징으로 하는 순환 유로가 형성된 로터리 베인 모터.
청구항 3에 있어서,
상기 상부커버 어셈블리와 상기 하부커버 어셈블리의 상기 제2 유로 각각에는 상기 스토퍼(31,32)를 향하는 타단측에 상기 오일을 상기 로터리 베인 모터의 내부로 선택적으로 유입시키는 밸브가 구비된 것을 특징으로 하는 순환 유로가 형성된 로터리 베인 모터.
청구항 4에 있어서,
상기 밸브는 상기 오일을 일방향 유입시키는 체크밸브인 것을 특징으로 하는 순환 유로가 형성된 로터리 베인 모터.
청구항 5에 있어서,
상기 체크밸브는 저압인 경우 상기 로터리 베인 모터로부터 저장탱크로 드레인 되는 상기 오일을 상기 로터리 베인 모터의 내부로 유입시키는 것을 특징으로 하는 순환 유로가 형성된 로터리 베인 모터.